Quantenmechanik mit dem Rastertunnelmikroskop - Tunneleffekt und Ladungsdichtewellen

Prinzip

Zusätzlich zum Tunneleffekt der die Grundlage von Rastertunnelmikroskopie bildet werden Ladungsdichtewellen auf unterschiedlichen Substraten abgebildet und untersucht. Ladungsdichtewellen (engl.: Charge density waves - CDW) sind durch Elektron-Phonon-Wechselwirkung modulierte Elektronenwellen, die durch statische periodische Gitterverzerrung hervorgerufen werden. Die Gitterverzerrung ist das Ergebnis eines Peierls-Überganges (Nesting der Fermioberfläche) und-lässt sich auf einen Energiegewinn des Gesamtsystems zurückführen.

Aufgaben

1.  Präparieren von Pt/Ir - Tunnelspitzen und Graphit-Oberfläche. Annähern der Spitze an die Probe.
2. Strom-Abstands-Spektroskopie auf Graphit und Gold. Untersuchung des Tunneleffekts.
3. Abbildung und Charakterisierung von Ladungsdichtewellen auf unterschiedlichen Substraten. Interpretation hinsichtlich der Bandstruktur.
4.  Untersuchung von Ladungsdichtewellen bei unterschiedlichen Tunnelspannungen. Interpretation der abgebildeten Zustände (gefüllt und ungefüllt).

Lernziele

• Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie
• Tunneleffekt
•  Lokale Zustandsdichte
•  Peierl's Theorem
•  Peierl's Übergang
•  Ladungsdichtewellen
•  Kommensurabel, inkommensurabel
• Übergangsmetall-Chalcogenide
•  Bandstruktur

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung ist nur in englischer Sprache erhältlich)

Zu diesem Artikel gibt es folgende Literaturwerke

zurück zur zugehörenden Listenansicht